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目录 1

第1章 数据库技术的发展 1

1.1 概述 1

1.1.1 数据库发展阶段的讨论 1

1.1.2 第一代数据库 1

1.1.3 第二代数据库——关系数据库系统 3

1.1.4 新一代数据库技术的研究和发展 7

1.2 数据库新技术 12

1.2.1 数据模型的发展 12

1.2.2 数据技术与其它相关技术相结合 17

1.2.3 面向应用领域的数据库新技术 20

1.3 关系数据库系统的发展 23

参考文献 26

第2章 面向对象数据库 28

2.1 概述 28

2.1.1 面向对象方法 28

2.1.2 面向对象数据库 29

2.2 面向对象数据库的基本概念 30

2.2.1 对象、界面、封装 30

2.2.2 对象类、方法、多态 31

2.2.3 继承、操作重载、滞后联编 32

2.2.4 持久性、对象标识 33

2.2.5 并发控制、一致性、事务 33

2.2.6 OODB语言、持久性语言、阻抗失配 35

2.3 面向对象程序设计语言 35

2.3.1 Smalltalk 36

2.3.2 C＋＋ 42

2.4 对象的存储和管理 46

2.4.1 实例的存储结构 46

2.4.3 数据库模式的结构 48

2.4.2 类对象的结构 48

2.4.4 聚集 49

2.4.5 实例存取方法 50

2.5 面向对象数据库系统的并发控制 53

2.5.1 面向对象特征的影响 53

2.5.2 多粒度加锁 54

2.5.3 长事务管理 57

2.6 面向对象数据库系统的模式进化 59

2.6.1 单模式修改的分类 60

2.6.2 单模式修改的约束语义与实现 61

2.6.3 方法的有效性 63

2.7 现有的面向对象数据库系统及其比较 64

2.6.4 模式版本化 64

2.7.1 IRIS 65

2.7.2 O2 65

2.7.3 ORION 66

2.8 未来的研究发展方向 66

参考文献 68

第3章 分布式数据库 69

3.1 概 述 69

3.2.1 数据分片 72

3.2 分布式数据库数据分片、重复和分配技术 72

3.2.2 数据重复和分配 74

3.3 分布式数据库分类及发展 75

3.4 分布式查询处理概要 76

3.4.1 分布式查询处理的传输代价 76

3.4.2 分布式查询用半联接处理 78

3.4.3 查询和更新的分解 78

3.5 分布式并发控制及恢复概要 80

3.5.1 基于数据项特定副本的分布式并发控制 81

3.5.2 基于投票的分布式并发控制 82

3.5.3 分布式恢复 82

3.6.1 异构数据库系统的背景 83

3.6 异构型分布式数据库 83

3.6.2 异构型分布式数据库体系结构 84

3.6.3 异构型分布式数据库的集成技术 86

3.6.4 联邦数据库概述 87

3.6.5 联邦数据库基本功能 87

3.6.6 联邦数据库数据共享 88

3.6.7 小结 101

参考文献 102

第4章 并行关系数据库技术 104

4.1 概述 104

4.2 支持并行数据库的并行结构 104

4.3 关系数据库系统的固有并行性 105

4.4 实现关系查询并行化的数据流方法 106

4.5 并行数据库的物理组织 109

4.5.1 一维数据划分 109

4.5.2 多维数据划分 111

4.5.3 传统物理存储结构的并行化 114

4.6 新的并行数据操作算法 115

4.6.1 基于嵌套循环的并行JOIN算法 115

4.6.2 基于SORT-MERGE的并行JOIN算法 115

4.6.3 基于HASH的并行JOIN算法 116

4.6.4 数据分布的均匀性与并行JOIN算法 117

4.6.5 数据的初始划分与并行JOIN算法 118

4.7.1 基于左线性树的查询优化算法 119

4.7 查询优化技术 119

4.7.2 基于右线性树的查询优化算法 121

4.7.3 基于片段式右线性树的查询优化方法 122

4.7.4 基于浓密树的查询优化算法 123

4.7.5 基于操作森林的查询优化算法 124

4.7.6 有关查询优化的其它研究成果 125

4.8 需要进一步研究的问题 126

参考文献 127

5.1.2 数据库的智能化和智能化数据库 132

5.1.1 数据库与人工智能 132

5.1 概述 132

第5章 知识库系统 132

5.1.3 知识库系统及其发展 134

5.1.4 知识与知识表示 136

5.1.5 知识库、知识库管理系统与知识库系统 137

5.1.6 知识库语言 139

5.2 知识库系统原理 140

5.2.1 知识库系统的一阶谓词逻辑表示 141

5.2.2 数据库、演绎数据库及知识库 144

5.2.3 基于证明论的知识库系统 147

5.2.4 基于模型论的知识库系统 148

5.3.1 NAIL！系统 151

5.3 几个典型的实验知识库系统 151

5.3.2 LDL系统 154

5.4 知识库系统的应用 157

5.4.1 知识库在CAD 中的应用 157

5.4.2 知识库在智能决策支持系统中的应用 165

5.4.3 专家数据库系统 169

5.5 知识库系统的发展趋势 170

5.5.1 扩大知识的表示与知识处理（推理）的范围 171

5.5.2 非经典逻辑、非精确推理、模糊逻辑的知识库系统 172

5.5.3 知识库语言的改进与扩充 173

5.5.4 知识库演绎算法、优化算法和知识库校验算法研究 175

5.5.6 知识获取与知识学习 177

5.5.5 智能用户接口与泛关系用户接口 177

5.5.7 知识库系统结构的发展趋势 179

参考文献 181

第6章 主动数据库 183

6.1 概述 183

6.1.1 应用需求 183

6.1.2 主动数据库的发展和现状 184

6.2 主动数据库模型 186

6.2.1 事件驱动概念 186

6.2.2 主动数据库的一般模型 187

6.3.1 基本事件 188

6.3 事件表达式 188

6.3.2 事件运算和事件表达式 190

6.4 主动数据库语言 192

6.4.1 数据库语言和程序设计语言的关系 192

6.4.2 主动数据库程序设计语言 193

6.5 主动数据库管理系统 195

6.5.1 主动数据库管理系统的功能 195

6.5.2 主动数据库管理系统的结构 195

6.6 主动数据库的实现 196

6.6.1 主动数据库的实现途径 196

6.6.3 事件监视器的执行模式 197

6.6.2 事件监视器的实现机制 197

6.7 面向主动对象的数据库系统 199

6.7.1 面向对象数据库的不足 199

6.7.2 面向主动对象的数据库模型 199

参考文献 204

第7章 模糊数据库 206

7.1 概述 206

7.2 模糊数据库的特性 207

7.2.1 数据的模糊性 207

7.2.2 数据间联系的模糊性 208

7.2.3 约束条件的模糊性 208

7.2.5 查询语言的模糊性 209

7.2.4 数据上操作的模糊性 209

7.2.6 子模式和用户视图的模糊性 210

7.2.7 模糊数据的冗余性 210

7.2.8 数据间依赖关系的模糊性 211

7.3 模糊数据模型 212

7.3.1 模糊关系数据模型 212

7.3.2 模糊网络数据模型 221

7.3.3 模糊层次数据模型 225

7.3.4 模糊实体-联系数据模型 226

7.3.5 面向对象的模糊数据模型 228

7.3.6 模糊逻辑数据模型 232

7.3.7 模糊演绎数据库模型 237

7.3.8 模糊知识库模型 237

7.3.9 组合数据模型 238

参考文献 238

第8章　多媒体与多媒体数据管理 241

8.1　概述 241

8.1.1　多媒体与多媒体技术 241

8.1.2　多媒体计算机系统 244

8.1.3　多媒体数据处理 246

8.1.4　多媒体数据管理 249

8.1.5　多媒体的关键技术 250

8.2　多媒体数据管理技术 252

8.2.1　多媒体数据的特征 252

8.2.2　数据管理准备 252

8.3　多媒体数据库技术 254

8.3.1　多媒体数据库的特征 254

8.3.2　媒体独立性概念 256

8.3.3　数据建模 256

8.3.4　多媒体数据库管理系统（MDBMS） 259

8.4　超文本／超媒体技术（hypertext/hypermedia） 264

8.4.1　超媒体概念与本质 264

8.4.2　超媒体组成 265

8.4.3　超媒体系统的体系结构 267

8.4.4 超媒体的特征及与其它信息管理技术区别 268

8.4.5　典型超媒体系统 269

8.5　当前多媒体数据管理系统概况 270

8.6　多媒体技术的应用 271

参考文献 271

第9章　工程数据库 272

9.1　概述 272

9.2　工程数据建模——IDEF方法 273

9.2.1 IDEFO方法 273

9.2.2 IDEFI方法 275

9.3　工程数据的交换与共享——STEP标准 279

9.3.1 STEP标准概述 279

9.3.2 EXPRESS语言 280

9.3.3 标准数据访问接口SDAI 289

9.4 工程数据库管理系统 296

9.4.1 语言联编映射 297

9.4.2 SDAI向支撑系统的映射 298

9.4.3 亚超类实例的联接 299

9.4.4 长事务 299

9.4.5 版本管理 301

参考文献 304

第10章 客户／服务器结构的数据库系统 305

10.1 概述 305

10.1.1 客户／服务器体系结构 305

10.1.2 数据库系统的体系结构 305

10.2 客户／服务器结构数据库系统 308

10.2.1 对客户／服务器结构数据库系统的需求 308

10.2.2 客户／服务器结构的DBMS的功能划分 309

10.2.3 单服务器系统和多服务器的系统 311

10.3 客户／服务器结构的数据库系统实现技术 313

10.3.1 开放的数据库访问接口 313

10.3.2 存储过程（storrd procedure） 316

10.3.3 分布数据管理 317

10.4 客户／服务器结构数据库系统的优点 318

参考文献 320

第11章 新一代数据库应用快速开发工具 321

11.1 概述 321

11.1.1 数据库应用开发工具的发展 321

11.1.2 应用生成器与第四代语言的基本特征 323

11.1.3 新一代客户／服务器前端工具的基本特征 326

11.2.1 什么是PowerBuilder 328

11.2 新一代快速开发工具的典型代表PowerBuilder 328

11.2.2 PowerBuilder集成开发环境 332

11.2.3 PowerBuilder的面向对象机制 340

11.2.4 PowerBuilder开发实例 344

11.3 联结SYBASE的FoxPro快速开发工具 353

1 1.3.1 SYBASE-FoxPro＊AG的体系结构 354

11.3.2 SYBASE-FoxPro＊AG的技术特点 355

11.3.3 SYBASE-FoxPro＊AG的技术原理 355

11.3.4 SYBASE-FoxPro＊AG的关键技术 358

参考文献 360

12.1.2 通用的数据库技术标准 361

12.1.1 数据库标准化工作回顾 361

12.1 概述 361

第12章 数据库标准化技术 361

12.1.3 正在制定中的OODB标准 363

12.14 制造行业数据管理技术标准 365

12.2 数据管理参考模型 367

12.2.1 模型概述 367

12.2.2 信息系统中的数据管理需求 368

12.2.3 数据级对及相关处理的概念 370

12.2.4 数据管理参考模型 371

12.3 信息资源词典系统（IRDS）框架 374

12.3.1 IRDS框架概述 374

12.3.2 IRDS的数据内容 375

12.3.3 IRDS的设施 376

12.3.4 IRDS的接口 377

12.4 IRDS服务接口 378

12.4.1 IRDS服务接口概述 378

12.4.2 IRDS的概念和设施 379

12.4.3 抽象数据结构 380

12.4.4 服务的概念和设施 381

12.4.5 服务的数据结构 381

12.4.6 服务的格式及描述 382

12.5 数据库语言SQL 383

12.5.1 SQL概述 383

12.5.2 SQL92增强的特征 384

12.5.3 SQL92支持数据库互操作的功能设施 385

12.5.4 SQL语句分类 389

12.6 SQL调用级接口（SQL/CLI） 393

12.6.1 CLI概述 393

12.6.2 返回代码 394

12.6.3 诊断区 394

12.6.4 CLI的例程 394

12.7 SQL持久存储模块（SQL/PSM） 397

12.7.1 PSM概述 397

12.7.3 其它特征 398

12.7.2 处理过程 398

12.7.4 SQL/PSM的SQL语句 399

12.8 远程数据库访问（RDA） 400

12.8.1 RDA概述 400

12.8.2 RDA模型 400

12.8.3 服务 402

12.8.4 协议 403

12.8.5 应用语境 404

12.8.6 SQL专门化 405

12.9 对象数据库标准（ODMG-93） 405

12.9.1 ODMG-93概述 405

12.9.2 对象模型 407

12.9.3 对象定义语言ODL 408

12.9.4 对象查询语言OQL 408

12.9.5 C＋＋联编 409

12.10 标准数据访问接口（SDAI） 409

12.10.1 SDAI概述 409

12.10.2 SDAI程序设计环境 410

12.10.3 SDAI操作 411

12.10.4 SDAI状态模型 413

参考文献 413

13.1.1 数据库系统的安全性 415

13.1 概述 415

第13章 数据库安全 415

13.1.2 数据库安全相关的标准 416

13.1.3 对数据库的安全的威胁（threat） 419

13.2 数据库的安全控制的基本概念 421

13.2.1 内部安全和外部安全的关系 421

13.2.2 用户管理、标识和签别 421

13.2.3 防止和杜绝非授权的数据访问、存取控制问题 421

13.2.4 防止通过推论导出数据项、导出数据问题 422

13.2.5 保证数据库数据的一致性与相关的技术问题 422

13.2.6 事务处理的相关问题 422

13.2.7 数据日志文件和恢复系统中的安全机制 423

13.2.8 数据操作的并发性 424

13.2.9 数据的语义上的完整性 424

13.2.10 敏感机要数据的管理 424

13.2.11 多级保护体制 425

13.2.12 限界（confinement） 425

13.3 安全控制 426

13.3.1 信息流控制（flow control） 426

13.3.2 推论控制（inference control） 427

13.3.3 存取控制（access control） 428

13.4 安全模型 429

13.4.1 哈里森-罗佐-厄尔曼存取矩阵模型 430

13.4.2 贝尔-拉帕丢拉（Bell-La Padula）模型 433

13.4.3 基于角色的存取控制（RBAC）模型 436

参考文献 441

第14章 当前流行的关系数据库管理系统 442

14.1 Oracle数据库新技术新产品 442

14.1.1 概述 442

14.1.2 增强了对企业联机事务处理的支持 443

14.1.3 增强了对企业分布式处理的支持 449

14.1.4 增强了对企业数据仓库技术的支持 451

14.1.5 Oracle Intranet方案 452

14.2.1 概述 462

14.2 IBM DB2数据库新技术新产品 462

14.2.2 DB2家族产品（DB2 Family） 464

参考文献 482

14.3 SYBASE数据库新技术新产品 483

14.3.1 概述 483

14.3.2 SYBASE的客户／服务器体系结构 484

14.3.3 SYBASE的服务器系列产品 485

14.3.4 SYBASE开放互连、互操作产品系列 492

14.3.5 SYBASE的工具系列 495

14.3.6 SYBASE的最新技术成果——SYBASE System 11产品介绍 501

14.4.1 概述 503

14.4 INFORMIX数据库新技术新产品 503

14.4.2 INFORMIX动态可伸缩体系结构DSA 506

14.4.3 INFORMIX互连体系结构 510

14.4.4 INFORMIX应用开发工具 513

14.5 INGRES数据库新技术新产品 517

14.5.1 概述 517

14.5.2 INGRES可缩放性和可适应性 518

14.5.3 INGRES分布处理技术 520

14.5.4 INGRES异构环境的开放性互联 525

14.5.5 INGRES Server对象管理功能 526

14.5.6 INGRES面向对象的可视开发工具OpenROAD 527

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